Die Zellteilung ist für das Wachstum und die Fortpflanzung von Organismen notwendig. Die Mitose unterstützt das Zellwachstum und die Zellentwicklung, indem sie somatische Zellen teilt. Im Gegensatz dazu bewirkt die Meiose die Teilung von Keimzellen und spielt eine wesentliche Rolle bei der sexuellen Fortpflanzung. Aufgrund ihrer einzigartigen funktionellen Anforderungen unterscheiden sich Mitose und Meiose in mehreren Aspekten voneinander.

Vor Beginn der Mitose und Meiose I synthetisiert die Zelle DNA, was zu zwei homologen Kopien jedes Chromosoms führt. Die DNA-Synthese wird während der Mitose und Meiose I durch eine hohe Aktivität der zyklinabhängigen Kinase (CDK) verhindert. Diese Aktivität stoppt die Bildung von präreplikativen Komplexen und ermöglicht somit keinen Beginn der DNA-Replikation. Vor Beginn der Meiose II findet keine DNA-Synthese statt, da die CDK-Aktivität sowohl in der Meiose I als auch in der II. hoch bleibt.

Meiose und Mitose nutzen auch unterschiedliche Wege zur Schadensreparatur. Versehentliche DNA-Schäden können zu Doppelstrangbrüchen (DSBs) in der DNA führen, die entweder durch nicht-homologe DNA-Endverbindung oder homologe Rekombination repariert werden können. Bei der Mitose werden zufällige und zufällige DSBs durch den homologen Rekombinationsreparaturprozess repariert. Im Gegensatz dazu sind Paarung und Rekombination der homologen Chromosomen ein Teil der Meiose I, und daher finden die Bildung und Reparatur von DSBs in jedem Meiosezyklus statt. Im Gegensatz zur Mitose werden diese DSBs an ausgewählten Stellen auf dem Chromosom durch die Endonuklease Spo11 gebildet.

Bei der Chromosomensegregation können Fehler auftreten, die zur Produktion von aneuploiden Zellen führen. Die weibliche Meiose ist fehleranfälliger als die Mitose und die männliche Meiose. Obwohl die genauen Gründe für eine hohe Fehlerquote bei der weiblichen Meiose noch nicht geklärt sind, werden mehrere Faktoren als verantwortlich angesehen. Der einzelne Meiosezyklus in einer Eizelle kann bis zu 40 Jahre dauern und endet erst nach der Befruchtung. Eine solch lange Dauer kann zu einer Verschlechterung des Kohäsins führen, was zu einer vorzeitigen Freisetzung von Schwesterchromatiden führt. Die Chiasmen, die zwei homologe Chromosomen halten, können mit der Zeit ebenfalls wegrutschen, was die korrekte Ausrichtung und Befestigung der bivalenten Chromosomen an der meiotischen Spindel beeinträchtigt. Außerdem kann das Altern zu einer Abnahme der Konzentration von Proteinen (z. B. Mad2) führen, die am Checkpoint-Mechanismus der Spindelassemblierung beteiligt sind, was ein weiterer Grund für die relativ hohe Fehlerrate bei der weiblichen Meiose sein kann.

Die Fehltrennung von Chromosomen kann dazu führen, dass sich Zygoten zu abnormalen Embryonen entwickeln, die oft während der Entwicklung des Fötus oder kurz nach der Geburt absterben. Es kann auch genetische Krankheiten wie das Down-Syndrom und das Turner-Syndrom verursachen. Es wurde festgestellt, dass die Wahrscheinlichkeit von Chromosomentrennungsfehlern mit dem Alter der Mutter zunimmt. Zum Beispiel hat eine Frau unter 30 Jahren eine Chance von weniger als 0,1 %, ein Baby mit Down-Syndrom zu bekommen, während die Wahrscheinlichkeit für eine Frau, die 45 Jahre alt ist, auf 3,5 % steigt.